Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek - Kliniekstraat 25 - 1070 Brussel - T.: +32 (0)2 558 18 11 - F.: +32 (0)2 558 18 05 - info@inbo.be - www.inbo.be
inbo
Instituut voor natuur- en bosonderzoekHistorische analyse van de Zeeschelde
en haar getijgebonden zijrivieren.
19e eeuw tot heden.
Alexander Van Braeckel, Frederic Piesschaert
en Erika Van den Bergh
Auteurs:
Alexander Van Braeckel, Frederic Piesschaert en Erika Van den Bergh Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek
Wetenschappelijke instelling van de Vlaamse overheid Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek
Het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek (INBO) is ontstaan door de fusie
van het Instituut voor Bosbouw en Wildbeheer (IBW) en het Instituut voor Natuurbehoud (IN). Vestiging: INBO Brussel Kliniekstraat 25, 1070 Brussel www.inbo.be e-mail: alexander.van.braeckel@inbo.be Wijze van citeren:
Van Braeckel A., Piesschaert F. & Van den Bergh E. (2006).Historische analyse van de Zeeschelde en haar getijgebonden zijrivieren. 19e eeuw tot heden. INBO.R.2006.29. Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek D/2007/3241/115
INBO.R.2006.29 ISSN: 1782-9054 Foto cover:
Jean Massart, 30 juni 1904 Realisatie:
Dit onderzoek gebeurde in opdracht van Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Departement Mobiliteit en Openbare Werken, Afdeling Maritieme Toegang
Druk:
Management ondersteunende diensten van de Vlaamse overheid Verantwoordelijke uitgever:
E. Kuijken
Historische analyse van de Zeeschelde
en haar getijgebonden zijrivieren.
19
e
eeuw tot heden.
Historical analysis of the Zeeschelde and
tidal tributaries.
19
th
century till present.
Alexander Van Braeckel, Frederic Piesschaert
en Erika Van den Bergh
Samenvatting
Samenvatting
Dit rapport geeft een overzicht van een aantal belangrijke (natuurlijke) processen en antropogene ingrepen die sinds 1850 plaats vonden in het estuarium van de Zeeschelde en haar tijgebonden zijrivieren Rupel en Durme. Er wordt hiervoor gebruik gemaakt van verschillende historische kaartenreeksen (vanaf het begin van de 19e eeuw), luchtfoto’s (vanaf 1944), en getij- en bathymetrische meetreeksen (vanaf het begin van de 20e eeuw). De combinatie van die verschillende bronnen maakt het mogelijk om in navolging van de Westerschelde ook voor de Zeeschelde de historische evolutie van de buitendijkse gebieden en van een aantal belangrijke abiotische parameters in kaart te brengen. Deze kennis is noodzakelijk bij de inschatting en beoordeling van de effecten van natuurlijke evoluties (zeespiegelstijging en veranderingen in neerslagpatronen) en antropogene fysische ingrepen (verdieping en verruiming van Westerschelde en Zeeschelde, zandwinning, veranderingen van bovenafvoer, rechttrekkingen, inpolderingen, bedijking en ontpolderingen) op de arealen en de kwaliteit van de estuariene habitats. Ook voor het bepalen van instandhoudingsdoelstellingen kan gebrek aan inzicht in de historiek van slik- en schorgebieden langs de Zeeschelde problematisch zijn. Aangezien er in Europa weinig of geen goed bewaarde zoetwatergetijdegebieden zijn, kan een zinvolle referentietoestand voor de Zeeschelde (dwz de toestand van het intergetijdengebied vóór de belangrijke rechttrekkingen, infrastructuurwerken en wijzigingen aan de bovenafvoer) enkel vastgesteld worden door terug te gaan in de tijd.
Het rapport is opgebouwd uit drie grote delen:
1. Om de ecotoopevolutie in de Zeeschelde te kunnen schetsen werd, naar analogie met het zoute ecotopenstelsel (ZES) dat in de Westerschelde gebruikt wordt, een aanzet gegeven tot een ecotopenstelsel specifiek voor de brakke en zoete estuariene ecotopen van de Zeeschelde. De bespreking van de ecotoopevolutie gebeurt per ‘fysiotoop’ (fysisch gekarakteriseerde eenheid) dat op het eerste niveau van het voorgestelde ecotopenstelsel wordt onderscheiden: sublitorale zone (hoofdgeul), litorale zone (slik) en supralitorale zone (schorren en voormalige vloeisystemen).
2. Bij de bespreking van de evolutie van abiotische parameters wordt dieper ingegaan op een aantal hydrodynamische en morfologische parameters van de Schelde die inzicht verschaffen in de abiotische (voornamelijk fysische) veranderingen waaraan de sublitorale, litorale en supralitorale gebieden werden blootgesteld.
3. Een belangrijke doelstelling van het project bestond erin een overzicht te geven van de antropogene ingrepen en natuurlijke wijzigingen sinds het begin van de 19e eeuw met mogelijke effecten op de arealen en de kwaliteit van de estuariene ecotopen in de Zeeschelde. De aard van die ingrepen is zeer divers: inpolderingen/bedijkingen, dijkwerken, aanleg infrastructuur, wijzigend landgebruik, ophogingen, ontpoldering, baggerwerken, rechttrekkingen, normalisaties en wijzigingen in de rivierdynamiek. Wijzigend getij
Binnen een estuarien systeem is één van de belangrijkste sturende abiotische parameters het getij, met als belangrijkste karakteristieken het gemiddeld hoog en laag water, de getij-asymmetrie en de getijamplitude. Bij de analyse van deze getijkarakteristieken werden zowel temporele (globale veranderingen doorheen de tijd) als ruimtelijke (verschillend naargelang de locatie in het estuarium) veranderingen waargenomen binnen de verschillende saliniteitszones van de Zeeschelde, Durme en Rupel.
Het gemiddeld hoogwater (GHW) stijgt in de tijd over het volledige estuarium. De stijging is het grootst in de meest stroomopwaarts gelegen zoete zone met korte verblijftijd. Het maximale GHW verschuift op honderd jaar tijd van Antwerpen naar Sint-Amands. Ook in de zijrivieren verandert het GHW sterk.
Samenvatting
met korte verblijftijd stijgen GLW en getijasymmetrie tot 1970. De reductie van de bovenafvoer en de vele rechttrekkingen hebben daar zeker een rol in gespeeld. Na 1970 dalen GLW en getijasymmetrie opnieuw. In de Durme daalt het GLW aan de monding; meer stroomopwaarts stijgt het GLW door sedimentatie van de geul. Ook hierin spelen onthoofding en rechttrekkingen een belangrijke rol, wat weerspiegeld wordt in de stroomopwaarts toenemende getijasymmetrie. Door de veranderingen in GHW en GLW treedt een stijging op van de getijamplitude in zowel de Zeeschelde als de Rupel. In de Zeeschelde verschuift de zone met maximale getijamplitude op honderd jaar tijd van Lillo naar Temse. In de Rupel stijgt de amplitude globaal in de tijd, maar in mindere mate in de meest stroomopwaartse zone. De Durme vertoont een heel gevarieerde evolutie met een dalende amplitude aan het begin van de eeuw, een stijging tot de periode 1931-1940 en daarna een stijging in het stroomafwaartse en een daling in het stroomopwaartse deel. Wijzigende morfologie
De evolutie van de morfologie van het estuarium verschaft een globaal inzicht in de wijzigingen die mogelijk mee aan de grondslag liggen van de evoluties in het hydrodynamisch regime. De belangrijkste wijzigingen zijn de verkorting van de rivieras (rechttrekkingen), de vermindering van de stroombergende breedte (door inpolderingen langs Wester- en Zeeschelde) en een gewijzigde verdeling van de stroomberging langs de rivier .
Rechttrekkingen van de rivier zijn rechtstreekse aantastingen van haar natuurlijke morfologie. Naast de invloed op de getijkarakteristieken heeft dit ook een ingrijpend effect op de connectiviteit van de rivier met haar vallei. Binnen de zoete zone met korte verblijftijd is de loop van de rivier 22% (10,5km) verkort. De sinuositeit daalde hierdoor sterk en de rivier ging in dit traject over van een kronkelend naar een recht verloop. De rechttrekkingen zorgden voor een rechtstreeks verlies van zowel sublitorale, litorale als supralitorale habitats. Door de bijhorende verhoging van de dijken en normalisering van de vaargeul (uitbochting en verdieping) werden de aangrenzende overstromingsgebieden van de rivier geïsoleerd. In de zoete zone met korte verblijftijd leidde dit tot een verlies van 95 % (826ha) aan potentieel overstromingsgebied. Ook de zijrivieren bleven niet gespaard van deze ingrepen. Door rechttrekkingen is de Durme 12% (2,5km) korter geworden. De connectiviteit tussen rivier en vallei verminderde ook door het onttrekken van de meeste getijgebonden zijbeken, grachten en hun aangrenzende zones aan de getij-invloed. Vooral de afsluiting van de Vliet langs de Rupel, waardoor op slag 1/3 van de buitendijkse gebieden langs de Rupel verdween, is een zeer drastische ingreep geweest. Vismigratie tussen hoofdstroom en vallei werd door het afsluiten van deze beken plots een stuk moeilijker.
De grootste wijzigingen in de stroombergende breedte zijn opgetreden in de mesohaliene zone (inpolderingen Prosperpolder, Hedwigepolder, Groot Buitenschoor en Ketenisseschor), de zoete zone met korte verblijftijd (wegvallen van alluviale berging door bedijking van onder meer de Damvallei en wegvallen van de vloeisystemen in de Kalkense Meersen) en de Durme (wegvallen vloeisystemen tussen 1955 en 1990 leidde hier tot 87,4 % of 730ha minder overstromingsgebied dan in 1850). Ook aan Tielrode en St.Amands nam de breedte sterk af. Langs de Rupel gebeurde de grootste inpoldering door het afsluiten van de Vliet. Tussen 1955 en 1990 ging hier ook veel areaal verloren door infrastructuurwerken.
De stroomberging (gedefinieerd als stroombergende breedte x amplitude) steeg sterk tussen 1850 en 1920 door de stijging in getijamplitude. De maximale stroomberging gebeurde in 1850 ter hoogte van de Beneden-Zeeschelde. Door veranderingen in stroombergende breedte verschoof dit later steeds meer in stroomopwaartse richting.
Gevolgen voor het ecosysteem
Al deze abiotische veranderingen hadden een grote impact op het ecosysteem van de Schelde. In het midden van de 19e eeuw kende het Schelde-estuarium nog een volledige gradiënt van microtidaal tot mesotidaal regime. De getij-invloed reikte maar tot aan de Kalkense Meersen. Tussen midden 19e eeuw en begin 20e eeuw schoof de getij-invloed tot de sluis van Gent als gevolg van de manipulatie van de bovenafvoer en/of de rechttrekkingen. Na 1970 wordt een steeds grotere zone getypeerd door een macrotidaal regime (>5m).
Samenvatting
tussen 1930 en nu sterk afgenomen ten voordele van diep water. In 1930 en 1950 vertoont het sublitoraal nog steeds een natuurlijke, geleidelijke gradiënt van diepe naar ondiepe waterzones, in tegenstelling tot de situatie in 2003. Zo zijn de bufferende, ondiepe zones voor de platen van Doel, Lillo en de Ballastplaat nagenoeg volledig verdwenen.
Het areaal aan litorale zones (slik) daalde sterk tov 1850. Verontrustend is vooral ook de snelle tendens van afslaande slikken tussen 1990 en 2003. De evolutie van arealen en ecotopen in de litorale zone moet echter nog verder uitgewerkt worden.
De supralitorale zone (schorren en voormalige vloeisystemen) is door de eeuwen heen het sterkst bloot gesteld aan antropogene ingrepen. In de 19e en eerste helft van de 20e eeuw veroorzaakten die ingrepen vaak direct verlies aan supralitorale zones. Tijdens de laatste decennia zijn indirecte verliezen belangrijker geworden ten gevolge van de toenemende getijamplitude en –energie. Voor de supralitorale zone werden de arealen van vier periodes met elkaar vergeleken:
• 1850 - toestand weergegeven op het gereduceerd kadaster. Het is een belangrijke historische referentie omdat ze dateert van vóór de belangrijke rechttrekkingen en normalisatiewerken aan het meest stroomopwaartse deel van de Zeeschelde.
• 1920 - toestand weergegeven op de topografische kaart Dépôt de la Guerre 3. • 2003 - toestand weergegeven op de laatste vegetatiekartering van de Zeeschelde.
• Toekomstscenario – toestand na uitvoering van de Actualisatie Sigmaplan en het daarin voorziene Meest Wenselijk Alternatief
De oppervlakte aan supralitorale gebieden was in 1920 met 13% en in 2003 met 82% gedaald in vergelijking met de situatie in 1850. Bij de volledige realisatie van het toekomstscenario zal het areaal maximaal 71% van dat in 1850 bedragen, ondanks de sterke toename van de getij-invloed in de Zeeschelde. Enkel in het oligohalien en het zoete deel met lange verblijftijd zal méér supralitoraal gebied beschikbaar zijn dan er in 1850 was, maar elders nog steeds veel minder. Niet alleen de schorarealen zijn sterk veranderd, ook de bedijking en het grondgebruik van de schorren veranderde sterk doorheen de tijd. In 1850 was 69% van de supralitorale zones onbedijkt (vooral in de meest stroomopwaarts gelegen zones). In 1920 is dit gedaald tot 28%. In 2003 zijn de nog resterende schorren allen onbedijkt; bedijkte vloeisystemen bestaan nog nauwelijks.
Tot 1950 waren zo goed als alle supralitorale gebieden in cultuur gebracht, behalve in de mesohaliene zone. Langs de Durme en zoete zone met korte verblijftijd gaat het bijna uitsluitend over vloeiweiden, in de andere zones ook over schorren in cultuur. Het gaat hierbij om kleinschalig extensief landbouwgebruik als hooi- en weiland. De wijmenteelt neemt sterk in belang toe van het einde van de 19e eeuw tot WOI en raakt terug in verval na 1920. Vanaf 1950 raken de vloeisystemen in onbruik door o.a. de verslechterende waterkwaliteit. In vele buitendijkse gebieden wordt niet langer aan landbouw gedaan en gaat de natuurlijke ontwikkeling op het schor haar gang. Vanaf de jaren 80 wordt op veel schorren extensief natuurbeheer opgestart.
Om niet een louter kwantitatief beeld te schetsen van de toestand van de schorren, werden de vegetatietypes uit de karteringen van 1992 en 2003 voor de grote schorgebieden in detail met elkaar vergeleken. Hieruit bleek dat het aandeel van climaxvegetaties (riet in de brakke zone en wilgenbos en –struweel in de zoete zone) sterk is toegenomen ten koste van pioniervegetaties, biezen en ruigtes. Naast een afname in de arealen treedt dus ook een afname van de habitatdiversiteit op in de schorren. Dit is enerzijds het gevolg van de natuurlijke successie op de schorren naar een climaxvegetatie, anderzijds staan pionier- en lagere schorzones onder buitengewoon hoge hydromorfologische druk in de huidige configuratie van het estuarium.
Besluit
Summary
Summary
The River Scheldt currently has a macrotidal estuary with a tidal reach of 160km. It covers a complete salinity gradient with a polyhaline, mesohaline and oligohaline zone and a fresh water part with long and short retention time of chloride. The estuary and its tidal tributaries Durme and Rupel have been heavily influenced by anthropogenic pressures such as land reclamation, harbour expansion, dredging activities, embankments and urbanisation. A good understanding of the impact of human interventions on the ecological functioning of the estuarine ecosystem is required. Based on this knowledge appropriate compensation or mitigation measures can be taken in response or anticipation to future negative effects of anthropogenic changes and relative sea level rise. In this study, all available data on tidal regime (1850-2000), bathymetric charts (1930, 1950, 1960, 1970, 1980, 1990, 2000) historical maps from the beginning of the 19th century onwards and aerial photographs from 1944 onwards were compiled and analysed for the Zeeschelde (Belgian part of the Scheldt estuary) and the tidal tributary river sections.
The report deals with three main issues:
(1) Ecological changes during the past century are analysed using a hierarchical ecotope approach. The evolution of the acreage of the distinguished physiotopes (physically characterised units) and ecotopes such as shallow waters, tidal mudflats and marshes are analysed for each salinity zone or river section;
(2) Changes in hydrodynamic and morphological parameters are analysed over the past century; (3) An overview of anthropogenic interventions and natural changes with potential effects on habitat acreage and quality in the Zeeschelde and its tidal tributaries in the past two centuries. The nature of the interventions is very diverse: reclamations, diking, land use change, infrastructure works, dredging activities, canalisations, discharge manipulations and changes in river dynamics. Changes in tidal regime
Because tidal regime is a key factor in an estuarine ecosystem, we analysed the characteristics of the ten year mean high water (MHW), mean low water (MLW), tidal asymmetry and the tidal amplitude. Temporal and spatial patterns of these parameters are examined within different salinity zones in the Scheldt, the Durme and the Rupel.
MHW shows a gradual increase in the whole Scheldt estuary. The highest rise is located in the fresh water part with short retention time. Maximum MHW shifted 32km upstream from Antwerp to Sint-Amands within one century.
MLW and tidal asymmetry show a more irregular pattern and are more sensitive to anthropogenic activities such as dredging and deepening in the navigation channel. MLW dropped in the past century in the harbour zone of the Scheldt between the Dutch-Belgian border and the confluence of the Rupel and along the Rupel. In the fresh water zone with long retention time, MLW and tidal asymmetry changed little till 1970 (1st deepening of the Scheldt). After this period MLW strongly dropped as in most other river sections. MLW and tidal asymmetry in the fresh water zone with short retention time increased between 1900 and 1970 and were presumably affected by river discharge reductions and canalisations. After the 70’s MLW and tidal asymmetry decreased again. In the Durme MLW dropped at the confluence, more upstream it rised because of sedimentation in the riverbed. Discharge deviation, damming and channel straighthening played an important role here as well. At the same time tidal asymmetry increased in the whole Durme.
Summary
Although the present tidal asymmetry in the Zeeschelde upstream Antwerp and in the tributaries comes close to the situation in the 19th century, tidal amplitude and volume increased strongly as a result of morphological changes and relative sea level rise.
Changes in morphology
Analysis of the morphological evolutions in the estuary enhances our understanding of changes and the mechanisms of its hydrodynamic regime. Channel straightening, reduced flooding area and upstream shifts of the main flood zones are the most important changes discussed.
Canalisation has a direct impact on the river ecosystem e.g. by reducing its connectivity with its valley. In the fresh water zone with short retention time the channel was shortened with 22% (10,5km). Consequently sinuosity declined and the river is now classified as straight instead of meandering. The accompanying dike normalisations induced a loss of 95% or 826 ha of the former flooding area in this zone. In the tributaries canalisations equally resulted in a significant reduction of connectivity with the surrounding valley. The Durme, shortened with 12% (2,5km) of its length compared to 1850. The disruption between the Rupel and its tidal brook the Vliet caused the loss of one third of its tidal area. Fish migration between river and valley was hampered by loss of natural flooding zones by blocking many tidal brooks.
The largest reduction of storage width in the Zeeschelde occurred in the mesohaline zone by the embankment of some vast polders (Prosperpolder, Hedwigepolder, Groot Buitenschoor and Ketenisseschor). As mentioned, huge alluvial and flooding areas such as ‘Kalkense Meersen’ were lost in the fresh water zone with short retention time A reduction of storage width was also found near Tielrode and St. Amands. The decline of flooding area along the Durme from 1955 till 1990 resulted in an overall loss of 87,4% or 730 ha of the adjacent flood zones compared to 1850. Along the Rupel the major loss came along with the disruption from its tidal brook the Vliet.
The first rise in storage capacity (defined as storage width x tidal amplitude) between 1850 and 1920 is mainly attributed to the increase of the tidal amplitude. Since then changes in the storage width caused a shift upstream of the maximum storage capacity of the Zeeschelde.
Effects on the ecosystem
All these hydrodynamic and morphological changes had a hughe impact on the Scheldt estuarine ecosystem. In the 19th century the Scheldt estuary ranged from mesotidal to microtidal along the complete gradient and tidal influence only reached as far as Kalkense meersen (Wetteren). After the 70s an ever increasing section of the estuary is characterised by a high dynamic macrotidal regime (>5m).
Within the sublitoral zones of the lower Zeeschelde (between the Belgian-Dutch border and the confluence with the Rupel), there is a high net loss of the ecological important shallow waters in favour of deep waters. In 1930 and 1950 the sublitoral zone was still characterised by gradual transitions from shallow to deep waters. At present steep slopes prevail. Shallow waters and weak slopes form a natural protection against destructive erosion for tidal mud flats and marshes. This sheltering border is almost completely lost near Doel, Lillo and the Ballastplaat.
The littoral and tidal mud flat area decreased strongly since 1850. More Recently (1990-2003) we observed retreat of tidal mudflats through erosion at several locations. More detailed information is needed to determine if this is a general trend in the estuary, caused by a ‘coastal squeeze’ effect, or if it is just natural dynamics .
Supralitoral zones (tidal marshes and flood systems) are most susceptible to human pressure. In the 19th and the first half of the 20th century embankments and dike enforcements caused direct loss of tidal marshes. In the last decennia indirect loss through increased tidal amplitude and energy are a bigger threat.
To analyse the evolution of supralitoral zones four different periods were compared:
Summary
• 1920 – situation of the topographic map, Dépôt de la Guerre 3; • 2003 – present situation (last vegetation mapping of the sea Scheldt);
• Future scenario – situation after the implementation of the major nature development projects that are planned within the updated Sigmaplan.
Compared to 1850 the supralitoral zone decreased with 13% by 1920, and with 82% by 2003. The future scenario will restore at the most 71% of the 1850 area, although the dynamics of the Scheldt estuary have increased significantly. In the future scenario the storage area will be bigger compared to 1850 in the oligohaline and fresh water with long retention time zones; in the other sections and in the tributaries it will remain smaller.
Besides the supralitoral extent, embankment degree and land use also changed drastically. Especially in the more upstream area only one third of the supralitoral was embanked in 1850. In 1920 only 28% was left without dikes. In 2003 almost all tidal marshes are without dike, some with breached summer dikes. The system of tidal areas with summer dikes has disappeared completely. In the future scenario similar systems will be partially restored in flood control areas. Till 1950 almost all supralitoral areas were used as extensive pastures or hay fields. Along the Durme and the fresh water zone, most areas were flooded by breaching summer dikes in wintertime. Willow coppice was a common land use in the beginning of the 19th century until the first World War. After 1920 this trade declined. Since the 1950’s flooding as agriculture practice stopped because of the deteriorating water quality. Ever since all tidal marshes are abandoned and natural succession can take place. Since 1980 some tidal marshes are managed as nature reserves.
To get a more qualitative appraisal of the evolution of the tidal marshes we combined the long term analysis with a more detailed short term investigation. The short term evolution of vegetation was studied by comparing the 1992 and 2003 vegetation maps. This revealed that most of the tidal marsh area evolves to a climax vegetation stage (reed in brackish and willow in fresh water conditions) at the expense of pioneer vegetation, Scirpus maritimus-vegetation and tall herb vegetation. Hence we found not only loss and retreat of tidal marsh area but also loss in habitat diversity. Evolution to a climax vegetation is a natural succession on tidal marshes. On the other hand pioneer and lower marsh vegetations are under extreme hydromorphological pressure and within the current shape of the estuary there is no space for natural erosion/sedimentation dynamics.
Conclusion
This historical analysis lead to the basic hypothesis that under the present geometric and abiotic conditions the shallow waters and intertidal mudflats and marshes along the Zeeschelde can not persist in a sustainable way. The only remedy is to give back space to the estuary where it is possible.
Dankwoord
Dankwoord
Zonder de inzet en bijdragen van onderstaande personen was dit rapport niet in de huidige vorm tot stand kunnen komen. Onze dank aan:
• Kathy Vandenmeersschaut, Marleen Devroye en hun medewerkers van de Afdeling Algemene Technische Ondersteuning voor het ter beschikking stellen van de nodige infrastructuur tijdens het werk in het archief en voor het inscannen van de geselecteerde foto’s;
• Frank Mostaert, Eric Taverniers en Marc Wouters van het Waterbouwkundig Laboratorium – Borgerhout voor het verschaffen van tij-, bovenafvoer- en bathymetrische gegevens;
• Jean-Jacques Peters voor het aanleveren van een aantal interessante literatuurbronnen; • Wim Dauwe van W&Z afdeling Zeeschelde voor het aanleveren van historisch fotomateriaal; • Dick de Jong (RIKZ-RWS) en Daphne van der Wal (NIOO-KNAW) voor hun waardevolle input
aan het begin van het project;
• Tom Maris en Stefan Van Damme (Universiteit Antwerpen) voor het doorspelen van de saliniteitsgegevens van de Zeeschelde;
• Leen Degezelle, Anneleen Langerock en Emma Denorme voor hun hulp bij het digitaliseren van het oude kaart- en fotomateriaal;
Inhoud
Inhoud
Samenvatting Summary Dankwoord 1 Inleiding ... 11.1 Aanleiding van dit onderzoek ...1
1.2 Doelstellingen ...2 1.3 Leeswijzer ...3 2 Materiaal en methode ... 5 2.1 Materiaal ...5 2.1.1 Studiegebied en periode ...5 2.1.2 Historisch kaartmateriaal ...6 2.1.3 Historische luchtfoto’s ...10
2.1.4 Historische getij- en bathymetrische gegevens ...11
2.1.5 Historische biotische data ...13
2.2 Methode ...13
2.2.1 Georefereren kaartmateriaal en luchtfoto’s ...13
2.2.2 Aanzet tot een ecotopenstelsel...13
2.2.2.1 Indelingskenmerken, klassen en klassegrenzen ...14
2.2.2.2 Overzicht van de ecotopen...22
2.2.3 Evolutie op macroschaal (ecotooparealen) ...23
2.2.4 Evolutie op mesoschaal ...30
2.2.5 Evolutie abiotische factoren ...30
3 Resultaten en discussie ... 35
3.1 Evolutie van ecotopen ...35
3.1.1 Sublitoraal (aquatische ecotopen van de hoofdgeul) ...35
Algemene veranderingen na 20 en 70 jaar ...35
Ruimtelijke veranderingen per traject ...37
Omzettingen van sublitorale ecotopen uit de referentieperiode 1930...42
Korte termijn veranderingen in het sublitoraal...42
Erosie/verdiepingen van sublitorale ecotopen uit de referentieperiode 1930 ...44
3.1.2 Litoraal (slikken) ...45
3.1.3 Supralitoraal (schorren en vloeisystemen) ...48
3.1.3.1 Evolutie op macroschaal ...48
Mesohaliene zone ...54
Oligohaliene zone ...55
Zoete zone met lange verblijftijd ...55
Zoete zone met korte verblijftijd ...57
Durme...57 Rupel ...58 3.1.3.2 Evolutie op mesoschaal ...58 Totale Zeeschelde ...58 Per Saliniteitszone...59 Vegetatieverloop ...61 3.1.4 Aquatische ecotopen ...68
3.1.4.1 Beken en grachten onder getij-invloed...68
Rupel ...68
Durme...70
Mesohaliene zone ...70
Oligohaliene zone ...70
Inhoud
3.2.1 Getij...75
3.2.1.1 Gemiddeld laag- en hoogwater...76
Zeeschelde ...76
Zijrivieren: de Rupel en Durme ...85
3.2.1.2 Getijamplitude ...90
Schelde ...90
Zijrivieren: Rupel en Durme ...92
3.2.1.3 Getijasymmetrie: verhouding vloed- en ebduur ...93
Schelde ...93
Zijvieren: Rupel en Durme ...94
3.2.2 Bovenafvoer ...95
3.2.3 Morfologie van het estuarium ...96
3.2.3.1 Rechttrekkingen na 1850...96
3.2.3.2 Geometrie van het estuarium... 107
Breedteveranderingen ... 107
Veranderingen in stroomberging... 114
Breedte - Diepte veranderingen... 117
3.3 Historisch overzicht van antropogene invloeden... 120
3.3.1 Landgebruik... 120 3.3.2 Riviermorfologie... 122 3.3.3 Morfologisch beheer ... 127 4 Besluit en hypothesen ... 128 4.1 Synthese en besluit ... 128 4.2 Stellingen ... 131
5 Suggesties voor bijkomend onderzoek ... 134
5.1 Onderzoek noodzakelijk om het historisch beeld van de Zeeschelde te vervolledigen... 134
5.2 Begeleidende morfologische en hydrodynamische modellering voor het ecologisch, historisch onderzoek ... 135
5.2.1 Stap 1: Hydrodynamische modellering van historische ingrepen op het systeemniveau van de Zeeschelde... 135
5.2.2 Stap 2: Morfologische modellering op gebiedsniveau ... 136
5.3 Bijkomende modelscenario’s ... 136
5.3.1 De abnormale stijging van het gemiddeld hoogwater na 1970 ter hoogte van de oorsprong van de Rupel is een gevolg van de afsluiting van de Vliet. ... 136
5.3.2 Het wegvallen van de bovenafvoer heeft een grotere impact op de getijamplitude in de Boven-Zeeschelde dan de rechttrekkingen. ... 136
5.3.3 Evolutie van storm-events ... 137
6 Referenties ... 138
7 Bijlagen ... 143
7.1 Lijst met figuren... 143
7.2 Lijst met tabellen ... 152
7.3 Overzicht van de beschikbare historische luchtfoto’s ... 155
7.4 Evoluties van een aantal belangrijke schorgebieden via oude luchtfoto’s ... 171
Inleiding
1 Inleiding
1.1 Aanleiding van dit onderzoek
In 2004 verrichtte de “MER-commissie”, een gezamenlijke Vlaams-Nederlandse adviesinstantie, een kwaliteitscontrole op de resultaten van het S-MER dat werd uitgevoerd in het kader van de Ontwikkelingsschets 2010 voor het Schelde-estuarium. In haar toetsingsadvies stelde de commissie dat er nog veel onzekerheden zijn op het gebied van morfologie en aansluitend ook in de voorspellingen van de effecten op de natuur (Schelde MER-commissie, 2004). Dat geldt in het bijzonder voor de Zeeschelde, omdat binnen het S-MER nauwelijks aandacht werd geschonken aan de mogelijke effecten van de verruiming van de vaargeul naar Antwerpen op de hydromorfologie en ecologie van dat deel van de Schelde.
Een mogelijk negatief effect van vaargeulverdieping is de afname van het areaal intergetijdengebied. Hoewel dit areaal in Vlaanderen aangeduid is als Europees habitatrichtlijngebied, is er weinig of geen zicht op eventuele areaalwijzigingen of andere effecten die vorige en toekomstige verdiepingen teweeg gebracht hebben of zouden kunnen brengen. Voor de Westerschelde is de evolutie van de slikken en schorren tijdens de voorbije tientallen jaren wel relatief goed in kaart gebracht (bv. Cox et al., 2003). De effecten van de verruiming 1997-1998 op de Westerschelde worden bovendien uitgebreid gemonitord in het MOVE-project. Ook voor de Zeeschelde zijn verschillende historische bronnen beschikbaar die deze analyse mogelijk maken. Naast een hele reeks historische kaarten zijn sinds eind 2004 in het archief van de afdeling Algemene Technische Ondersteuning (Departement Mobiliteit en Openbare Werken) luchtfoto’s op negatief beschikbaar van gans Vlaanderen die terug gaan tot de vijftiger jaren. Op deze foto’s zijn de slikken en schorren mits enige ervaring goed herkenbaar. Tot slot zijn er ook getij- en bathymetrische gegevens beschikbaar vanaf het begin van de 20e eeuw. De combinatie van die
verschillende bronnen maakt het mogelijk om in navolging van de Westerschelde ook voor de Zeeschelde de evolutie van de buitendijkse gebieden in kaart te brengen. Deze kennis is absoluut noodzakelijk bij de beoordeling van de effecten van antropogene ingrepen of natuurlijke processen en maakt het onderwerp uit van de huidige studie.
Inleiding
1.2 Doelstellingen
De doelstellingen van het project zijn in eerste instantie beschrijvend van aard:
• De evolutie schetsen van het areaal aan en het gebruik van intergetijdengebieden vanaf 1850 langs de volledige Zeeschelde, Rupel en de getijgebonden delen van de Durme (evolutie op macroschaal);
• Een inschatting maken van de evolutie van de slik- en schortoestand tijdens de laatste tientallen jaren (evolutie op mesoschaal);
• Een overzicht geven van de evolutie van een aantal abiotische parameters die invloed kunnen hebben op het areaal of de kwaliteit van intergetijdengebieden;
• Het in kaart brengen van belangrijke antropogene ingrepen of natuurlijke veranderingen in het landgebruik en de riviermorfologie.
Daarnaast wordt ook geprobeerd om de oorzaken van eventuele areaal- en kwaliteitswijzigingen te identificeren:
• Het effect nagaan van antropogene ingrepen op de arealen en de kwaliteit van de intergetijdengebieden in de Zeeschelde. Hieronder vallen onder meer rechttrekkingen, inpolderingen en de effecten van de voorbije verdiepingen in 1970 en 1997/1998;
• Effecten inschatten van natuurlijke evoluties op intergetijdengebieden, zoals de zeespiegelstijging.
Inleiding
1.3 Leeswijzer
Werken met historische data gaat onvermijdelijk gepaard met een zekere mate van subjectiviteit, ondermeer omdat oude kaarten en foto’s soms moeilijk te georefereren zijn en omdat de interpretatie van karteringseenheden en luchtfoto’s niet altijd eenduidig is. Dat geldt zeker voor buitendijkse systemen: ze werden soms onnauwkeurig in kaart gebracht, de zichtbare oppervlakte is afhankelijk van het tijdstip in de getijcyclus en de dynamiek is zeer hoog waardoor de situatie van jaar tot jaar kan wijzigen. Om de resultaten toch zo reproduceerbaar mogelijk te maken, wordt aan de beschrijving van materiaal en werkwijze uitgebreid aandacht geschonken (Hoofdstuk 2). De resultaten (Hoofdstuk 3) werden opgesplitst in drie delen:
(3.1) Evolutie van de ecotopen
Naar analogie met de Westerschelde werd geopteerd om de evoluties binnen de intergetijdengebieden te schetsen aan de hand van ecotopen (3.1). Ecotopen worden afgebakend op basis van standplaatsfactoren waar de mens rechtstreeks of onrechtstreeks invloed op heeft, wat ze uiterst geschikt maakt om de effecten van bepaalde ingrepen op het systeem in kaart te brengen en te beoordelen. De bespreking van de ecotoopevolutie gebeurt per ecotoopgroep die op het eerste niveau van het voorgestelde ecotopenstelsel wordt onderscheiden (macroschaal):
• sublitorale zone (aquatisch)
De combinatie van bathymetrische en getijgegevens laten toe om de sublitorale ecotopen vanaf 1930 te bespreken voor de zone van de grens tot de Rupel. Daarbij wordt vooral aandacht geschonken aan de ecologisch waardevolle ondiepe zones.
• litorale zone (slik)
De korte termijnevolutie van slikarealen voor een representatief deelgebied van de Zeeschelde wordt hierin uiteengezet. De te volgen methodiek voor de evolutie van arealen en ecotopen in de litorale zone op langere termijn wordt toegelicht en kan gemakkelijk geanalyseerd worden dankzij de gegevens die in het kader van dit project verzameld werden.
• supralitorale zone (schorren en voormalige vloeisystemen)
Voor de supralitorale zone werden de arealen van drie evenredig gespreide periodes met elkaar vergeleken (3.1.2.1)
Rond 1850. Dit is de toestand weergegeven op het gereduceerd kadaster. Het is een
belangrijke historische referentie omdat ze dateert van vóór de belangrijke rechttrekkingen en normalisatiewerken aan het meest stroomopwaartse deel van de Zeeschelde en de inpolderingen in de brakke zone.
Rond 1920. Dit is de toestand weergegeven op de topografische kaart Dépôt de la
Guerre 3.
2003. Dit is de toestand weergegeven op de laatste vegetatiekartering van de
Zeeschelde.
Omdat arealen een louter kwantitatief beeld schetsen van de toestand van de schorren, werden de vegetatietypes uit de karteringen van 1992 en 2003 voor de grote schorgebieden in detail met elkaar vergeleken (3.1.2.2) (evolutie op mesoschaal).
(3.2) Evolutie van abiotische parameters
Inleiding
beschikbare gegevens van de bovenafvoer waren beperkt, maar volstonden toch om de belangrijkste evoluties te schetsen (3.2.2).
De morfologie van het estuarium (3.2.3) is een wat abstractere parameter die evenwel een meer globaal inzicht verschaft in de wijzigingen die in het verleden gebeurden. Eerst worden de verschillende rechttrekkingen van de rivier besproken. Deze rechtstreekse ingrepen in de natuurlijke morfologie van de rivier hebben een belangrijk effect op de getijkarakteristieken en op de connectiviteit van de rivier met haar vallei. Daarna wordt de evolutie van het kombergend vermogen (breedte-diepteverhouding) en de diepte van de rivier geschetst.
(3.3) Belangrijke antropogene ingrepen en natuurlijke wijzigingen in de Zeeschelde sinds het begin van de 19e eeuw
Een belangrijke doelstelling van het project bestond erin antropogene ingrepen en natuurlijke wijzigingen die een effect kunnen hebben op ecotooparealen of -kwaliteit in kaart te brengen. In 3.3 wordt hiervan een schematisch overzicht gegeven De relevantie van de afzonderlijke ingrepen wordt elders in de tekst toegelicht.
Om te veel herhalingen te vermijden werden de discussie en de resultaten met elkaar geïntegreerd.
Materiaal en methode
2 Materiaal en methode
2.1 Materiaal
2.1.1 Studiegebied en periode
Het studiegebied omvat globaal gezien de buitendijkse gedeeltes (rivierwaarts van de winterdijken of door een natuurlijke cuesta begrensd) van de Zeeschelde (van de grens met Nederland tot Gent) en de getijgebonden gedeeltes van de Durme (tot het Molsbroek in Lokeren) en de Rupel (tot in Rumst). Waar nodig zullen ook data van de Westerschelde gebruikt worden om grotere ruimtelijke tendensen te kunnen waarnemen en begrijpen.
Voor de afbakening van het valleigebied (Figuur 2.1) is gebruik gemaakt van de natuurlijke overstroomde zones (Schelde-afzettingen en alluviaal gebied) van de Zeeschelde (Aerts et al., 2000) en van de 5mTAW hoogtegrens van het DTM Vlaanderen (5x5m), aangevuld met overstroomde gebieden die tijdens deze studie gekarteerd werden (2.1.2).
De Zeeschelde wordt verder onderverdeel in saliniteitszones, bestaande uit een mesohaliene (brakke), oligohaliene (zwak brakke) en zoete zone. De zoete zone wordt nog verder opgedeeld in een zone met korte en een zone met lange verblijftijd van chloride (Van Damme et al., 1999). Zoute ecotopen ontbreken in de Zeeschelde.
Figuur 2.1 De valleibegrenzing van de Zeeschelde met aanduiding van de verschillende saliniteitszones die de basis
vormen voor de bespreking in dit rapport / Valley boundary of the Zeeschelde and its salinity zones
Materiaal en methode
mesoschaal werden alleen de overlappende schor- en slikgebieden van de vegetatiekarteringen van 1992 en 2003 beschouwd.
Deze studie beslaat de periode vanaf het midden van de 19e eeuw tot nu. Er werd geopteerd voor
deze periode omdat de eerste redelijk gedetailleerde kartering van de buitendijkse gebieden het gereduceerd kadaster van rond 1850 is. De exacte periode die beschouwd wordt voor de evolutie van de individuele abiotische en biotische parameters hangt echter ook af van de beschikbaarheid van historische gegevens, die niet voor alle parameters gelijk is. De oudste getijgegevens dateren bijvoorbeeld van het einde van de 19e eeuw, terwijl bathymetrische gegevens pas vanaf 1930
beschikbaar zijn. De abiotische data bestrijken bovendien niet altijd het volledige studiegebied.
2.1.2 Historisch kaartmateriaal
Het kaartmateriaal dat in deze studie gebruikt werd is weergegeven in Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Overzicht van de gebruikte historische kaarten / Overview of historical maps used for this study
Naam kaart Jaar
Gereduceerd kadaster Tussen 1807 en 1836 Dépôt de la Guerre 2 Tussen 1881 en 1893 Dépôt de la Guerre 3 Tussen 1902 en 1933 Topokaart 1960
Topokaart 2005
Gereduceerd kadaster (veldwerk tussen 1807 en 1836) 1
De originele en zgn. “primitieve” plans van het kadaster waren op schaal 1:5.000 of 1:2.500 en werden tussen 1807 en 1836 opgesteld. Ze werden op schaal 1:20.000 verkleind (gereduceerd) en tussen 1845 en 1855 opgemaakt met het oog op de redactie van de eerste topografische kaart van het Koninkrijk België door het « Dépôt de la Guerre et de la Topographie », de voorganger van het Nationaal Geografisch Instituut. De belangrijkste bronnen, die gebruikt werden voor de opmaak van deze ‘Kaart van België’, zijn de Kadastrale Plannen van de gemeenten. Het is niet duidelijk of ze ook bijgewerkt werden. Het geheel van cartografische inlichtingen dat verzameld werd voor deze Kaart, is vooral van bibliografische oorsprong. Waarschijnlijk werden documenten van spoorwegcompagnies en andere overheidsdiensten gebruikt.
De afgrenzing van de kaartbladen valt samen met de gemeentegrenzen op dat ogenblik. Voor elk kaartblad is de datum van nazicht (genoteerd in de inventaris en ook weergegeven in Tabel 2.2) een terminus ante quem. De datum op de kaart verwijst dus naar het tijdstip waarop de kaart getekend is, niet naar het tijdstip van de inhoud. De weergegeven topografie kan niet precies gedateerd worden, evenmin als de correcties en eventuele toevoegingen die op deze kaartbladen gebeurden. Dat impliceert dat niet alle kaartbladen de toestand van hetzelfde moment weergeven, zoals we herhaaldelijk konden vaststellen langs de Zeeschelde. Een voorbeeld is het voormalige schor van Wijtvliet en de smalle zone stroomafwaarts daarvan. Op het kaartblad Kallo staat dit weergegeven als een aaneengesloten zone van slikken en schorren tot Lillo Fort. Op de kaartbladen van Lillo en Oorderen wordt het schor van Wijtvliet volledig als slik weergegeven en is de zone tussen Kruisschans en Lillo-fort aanzienlijk gewijzigd (onder andere door een dijkverschuiving). In dergelijke gevallen werd geopteerd om de oudste, meest natuurlijke toestand te karteren. Een ander voorbeeld is het schor voor het Schausselbroek, dat op het kaartblad Temse wel, maar op het kaartblad Bazel niet bedijkt is.
De kaarten van het gereduceerd kadaster geven dus een toestand weer aan het begin van de 19e
eeuw, waarbij op niet-systematische manier latere correcties werden toegevoegd. Voorzichtigheid is nodig bij de interpretatie. Bemerk dat we in de verdere discussie voor het gemak over 1850 spreken als de datum van het gereduceerd kadaster, hoewel het veldwerk dus meestal van voor 1850 dateert.
1Deze paragraaf werd deels overgenomen uit de “Nota bij de Kaart van België, gemaakt a.h.v. reducties van de
Kadastrale Plannen”, vertaald door Mevr. Myriam Van Doorslaer, Cartograaf.
Materiaal en methode
• Vochtige zones en weiland in groen • Tuinpercelen in roze
• Bossen als gele achtergrond • Bebouwing in rood
• Boomgaarden in lichtgroen met regelmatige stippellijnen. • Hydrografie in blauw
• Heide als grijs of paars bonte achtergrond. • Landbouw als kleurloze achtergrond.
• Het tracé van het kadaster is zichtbaar als fijne lijntjes
Daarnaast zou er een schrift verloren gegaan zijn met voorbeelden van de verschillende vegetatietypes. Specifieke symbolen voor slikken en schorren zijn er niet. Schorren zijn in meestal hetzelfde groen aangegeven als wei- en hooilanden omdat ze vrijwel altijd als dusdanig in gebruik waren. Vooral langs de Rupel zijn sommige zones echter lichter groen, zwak gelig groen, grijzig of wit, wat interpretatie niet gemakkelijk maakt. In die gevallen werd teruggegrepen naar de toestand op de Vandermaelen-kaart en Dépôt de la Guerre 2 om het meest waarschijnlijke landgebruik toe te kennen.
Slikken worden niet op een uniforme manier of helemaal niet aangeduid (3.1.2).
Verharde wegen worden gesymboliseerd d.m.v. een rode lijn in het midden van de weg. De richting wordt gepreciseerd d.m.v. een geschrift. Andere wegen worden getekend volgens hun kadastrale, dus reële inplanting. De spoorwegen zijn in deze periode in volle ontwikkeling. Ze worden dikwijls aangebracht met een overtekening die niet aangepast is aan de context (sommige lijnen gaan dwars over gebouwen). Het reliëf wordt niet voorgesteld; alleen glooiingen rond versterkingen en dijken worden met een grijsblauwe gewassen tint weergegeven.
De geschreven informatie op het gereduceerd kadaster is viervoudig: namen van gemeenten, gehuchten of dorpen, namen van plaatsen of gebieden die niet precies af te bakenen zijn, namen die de richting van wegen en kanalen aangeven en tenslotte namen van puntelementen als constructies, vegetatie-elementen, heuvels en hydrografische details.
Tabel 2.2. Kaartbladen van het gereduceerd kadaster die gebruikt werden voor deze studie. Kaartbladen met een
sterretje werden digitaal geleverd door het NGI, kaartbladen zonder sterretje zijn ingescande reproducties (minder goede kwaliteit) / Used map sheets from the 'Gereduceerd Kadaster''. Sheets marked with an asterix were digital
maps from the National Geographic Institution,
Prov.
Arrondis-sement N° Gemeente Datum
Anvers 2 Anvers 1852 Anvers 3 Austruweel 1851 Anvers 4 Beirendrecht 1852 Anvers 6 *Boom 1851 Anvers 22 *Hemixem 1851 Anvers 23 *Hoboken 1851 Anvers 25 *Lillo 1852 Anvers 30 *Niel 1851 Anvers 32 Oorderen 1851 Anvers 38 *Rumpst 1851 Anvers 42 *Santvliet 1852 Anvers 43 *Schelle 1851 Anvers 52 Wilmarsdonck 1851 Malines 7 Bornhem 1851 Malines 12 *Heyndonck 1851 Malines 14 Hingene 1851 Malines 24 Mariekerke 1851 Malines 29 *Ruysbroeck 1851 Malines 31 Saint-Amand 1851 Malines 37 Weert 1851 An ve rs Malines 39 *Willebroeck 1851
Prov. Arrondis-sement N° Gemeente Datum
Materiaal en methode
Schoonaarde en Appels niet op het gereduceerd kadaster zelf kon gekarteerd worden. We baseerden ons hiervoor op de Vandermaelenkaart en Dépôt de la Guerre 2. Er vallen slechts twee kleine, smalle gebiedjes in, die als schor in cultuur gekarteerd werden.
Dépôt de la Guerre
De kaarten van het Dépôt de la Guerre werden twee keer herzien. Er bestaan dus drie versies van: Dépôt de la Guerre 1 (DG1, 1860)
Dit is de oorspronkelijke gebiedsdekkende topografische kaart die door het Ministerie van Oorlog gemaakt werd. Ze dateert van de periode 1860-1870. De schaal is 1/20.000. Deze kaarten werden niet gebruikt in deze studie.
Dépôt de la Guerre 2 (DG2, 1890)
In de periode 1880-1900 werd een bijgewerkte versie van Dépôt de la Guerre 1 gemaakt. Ze werd uitgegeven vanaf 1928. De herzieningen werden prioritair uitgevoerd bij de belangrijkste militaire stellingen. Het is een veelkleurige kaart met schaal 1/20.000. DG2 gebruikt slechts een beperkt aantal kleuren. Om de verschillende landgebruiken van elkaar te kunnen onderscheiden wordt een combinatie van kleur en symbolen gebruikt (Figuur 2.2) Weiden zijn aangeduid door arcering met verticale lijntjes, drassige graslanden door een combinatie van verticale arcering en plaatselijk horizontale lijntjes of door een schematische voorstelling van grasjes en horizontale lijntjes. Er wordt op deze kaarten ook melding gemaakt van veenputten en diepe moerassen.
Op kaarten van deze ouderdom is het verband tussen weilanden en natte, onproductieve graslanden niet evident. Drassige graslanden kunnen rechtstreeks geïnterpreteerd worden als overstroombare gebieden vanuit een waterloop. Tot op zekere afstand van de rivier waren ook gewone weilanden wellicht overstroombaar vanuit de waterloop. Hetzelfde geldt voor veenputten en diepe moerassen, maar deze eenheden komen zo zelden voor in het studiegebied dat ze weinig bijkomende informatie leveren.
Deze kaartreeks is enkele jaren ouder dan de bodemkaart en levert dus weinig informatie over de verstedelijkte gebieden.
Figuur 2.2 Legende van Dépôt de la Guerre 2 / Legend of Dépôt de la Guerre 2
Materiaal en methode
In de periode 1910-1940 werden de kaarten nogmaals bijgewerkt. Ook nu was het tengevolge van oorlogsdreiging wenselijk om het gewijzigde landschap te karteren. De kaarten werden op schaal 1/20.000 gemaakt. Een beperkt aantal kaarten werd niet herzien. In dat geval werd enkel de legende van de kaarten van Dépôt de la Guerre 2 aangepast aan de standaard van Dépôt de la Guerre 3. Hoewel deze kaarten dus een ander uitzicht hebben is er voor deze kaarten inhoudelijk in principe geen verschil. Een belangrijk verschil tussen beide legendes is dat die van DG3 nog meer gebruik maakt van symbolen en minder van verschillende kleuren (Figuur 2.3). Het kleurgebruik beperkt zich tot 4 kleuren: zwart voor de symbolen en de meeste teksten, groen als achtergrond voor bossen en struwelen, oranjerood voor hoofdwegen en hoogtelijnen en blauw voor waterlopen en andere natte biotopen.
Figuur 2.3 Legende van Dépôt de la Guerre 3 / Legend of Dépôt de la Guerre 3
Tabel 2.3. Overzicht van de DG-kaarten (* datum van verschijnen)/ Overview of the maps of 'Dépôt de la Guerre'
Feuille Planchette Naam DG1 DG2 DG3
7 2 Noordhoek 1863 1881 1928 7 6 Lillo 1863 1892 1928 7 7 Ekeren 1863 1892 1933 14 8 Lokeren 1863 1893 1910 15 2 Beveren 1863 1892 1903 15 3 Antwerpen 1863 1892 1902 15 5 St.-Niklaas 1863 1892 1909 15 6 Temse 1863 1892 1903 15 7 Hoboken 1863 1892 1922 22 2 Melle 1863 1893 1910 22 3 Wetteren 1863 1893 1910 22 4 Zele 1863 1893 1910 22 6 Oosterzele 1863 1893 1910 22 7 Oordegem 1870* 1893 1910 22 8 Aalst 1869* 1893 1927 23 1 Dendermonde 1863 1893 1930 23 2 Puurs 1868* 1892 1930 23 3 Boom 1864 1892 1930 Topografische kaarten
Materiaal en methode
1/25.000. Deze kaartreeks is grotendeels beschikbaar op het INBO als gegeorefereerde scan met een 3,2 m/pixel resolutie. Alleen de kaartbladen 7-2, 7-6 en 7-7 (ten Noorden van Antwerpen) ontbreken. Net zoals DG2 (1890) en DG3 (1920) is de legende van MGI (1960) gebaseerd op een combinatie van achtergrondkleuren en symbolen. Enkel op basis van kleuren zijn de volgende groepen te onderscheiden: bos (groen), boomgaard (lichtgroen), water (blauw), wegen (rood) en open terrein (wit).
NOG –kaarten (uit Aerts et al. 2000)
De van nature overstroombare gebieden of NOG’s bestaan uit gebieden die bodemkundig in kaart zijn gebracht (ongeveer 90 % van de oppervlakte) en de overige gebieden die niet bodemkundig gekarteerd zijn.
Voor de eerste categorie van gebieden is de afbakening en differentiatie haast uitsluitend gebaseerd op de toepassing van de opgestelde vertaalsleutels op de bodemkaart legende. De kwaliteit en volledigheid worden m.a.w. nagenoeg volledig bepaald door de kwaliteit van het uitgangsdocument, de bodemkaart en deze van de gehanteerde sleutels. De kwaliteit van de bodemkaart voor Vlaanderen is niet volledig homogeen aangezien het tot stand is gekomen in een tijdspanne van meer dan 20 jaren door tientallen bodemkarteerders-experten. Dit wordt bijvoorbeeld duidelijk wanneer de (geïnterpreteerde) bodemkaart gecombineerd wordt met het waterlopenbestand van de Vlaamse Hydrografische Atlas. Rond de bovenloop van beken is niet steeds in dezelfde mate alluviaal gebied afgebakend op de bodemkaart en dus ook niet in het NOG-bestand. Ook de analoog-digitaalconversie van de bodemkaart heeft ongetwijfeld aanleiding gegeven tot fouten. Toch kan gesteld worden dat de kwaliteit en volledigheid van afbakening en differentiatie hier eerder hoog is.
Er is voor geopteerd om gebieden waar oppervlaktewater kan voorkomen (bv. het winterbed van rivieren) ook tot de NOG te rekenen. Dit leidt wellicht tot enige overschatting van de NOG-oppervlakte. Het niet in rekening brengen ervan zou echter tot een onderschatting aanleiding geven.
Voor de blinde vlekken op de bodemkaart is de afbakening en differentiatie van de NOG gebeurd o.b.v. expertkennis en contextuele informatie. Met steekproeven is de kwaliteit en volledigheid nagegaan en waar nodig verbeterd.
2.1.3 Historische luchtfoto’s
Het archief van de ATO (Afdeling Technische Ondersteuning, Departement Mobiliteit en Openbare Werken van de Vlaamse Gemeenschap) bevat 170 kisten met oude luchtfoto’s (afdrukken en negatieven) van Vlaanderen. Ze werden systematisch doorzocht en alle foto’s waar het studiegebied op voorkwam werden geselecteerd. In totaal gaat het om 1351 foto’s verspreid over de periode 1944-1987 (bijlage 7.3). De foto’s werden ingescand door de dienst fotogrammetrie van ATO met een resolutie van 600dpi. De verdere verwerking (bijsnijden, bijwerken en eerste grove georeferentie met de ‘fit-to-display’-procedure in ArcGIS) gebeurde op het INBO.
Om een gebiedsdekkend beeld te hebben van de Zeeschelde moeten fotoreeksen van verschillende jaren samengevoegd worden. Uiteindelijk konden drie series weerhouden worden rekening houdend met (1) kwaliteit en schaal van de foto’s, (2) gebiedsdekkendheid, (3) opnametijdstip in de getijcyclus, (4) spreiding over de studieperiode en (5) de periode van belangrijke antropogene ingrepen:
• Periode 1954-1956 • Periode 1968-1970 • Periode 1982-1984
Deze drie series werden vervolgens nauwkeuriger gegeorefereerd. In dit rapport wordt alleen de periode 1954-1956 gebruikt voor de bepaling van de stroombergende breedte (3.2.3). De andere series moeten nog geïnterpreteerd worden.
Materiaal en methode
Tabel 2.4. Overzicht van het aantal foto’s per jaar dat in het archief van ATO werd geselecteerd / Overview of the number of photographs that was selected in the ATO archives.
Jaartal # Jaartal # 1944 41 1966 35 1948 5 1968 13 1949 169 1969 73 1951 71 1970 16 1952 2 1971 5 1954 84 1972 23 1955 38 1973 22 1956 79 1975 52 1957 17 1977 233 1958 30 1978 16 1960 36 1981 28 1961 10 1982 110 1962 25 1983 3 1963 19 1984 37 1964 10 1985 13 1965 34 1987 2 Totaal: 1351
2.1.4 Historische getij- en bathymetrische gegevens
Data van bathymetrie worden door de Vlaamse overheid reeds decennia verzameld in functie van de veiligheid en de toegankelijkheid van de haven van Antwerpen. De Afdeling Maritieme toegang en het Waterbouwkundig Laboratorium leverden de datareeks.
Als basis werden de Scheldekaarten van het Ministerie van Openbare Werken- Antwerpse zeediensten, later Administratie Waterwegen van de Vlaamse Gemeenschap Afdeling Maritieme Schelde, gebruikt. Het zijn gedrukte kaarten volgens de Mercator projectie door het Ministerie van Openbare Werken- Antwerpse zeediensten- Hydrografie voor 1936, vanaf 1996 door Vlaamse Gemeenschap-Afdeling Antwerpse Zeediensten en vanaf 1995 door afdeling Maritieme Schelde- Hydrografie. Op basis van deze historische peilkaarten met dieptes ten opzichte van het toenmalige referentievlak werden door digitalisatie puntgegevens verkregen. Voor 1970 is het referentievlak N.K.D. Vanaf 1970 is dit T.A.W. of de Tweede Algemene Waterpassing 1946/48 (Claessens & Meyvis, 1991). Na de digitalisatie werd door interpolatie een gebiedsdekkende rasterkaart (5m x 5m) verkregen voor de zone Belgisch-Nederlandse grens tot aan de Rupelmonding (beter bekend als de Beneden-Zeeschelde) (tabel 2.5). Voor de bathymetrie van 1930 werden peilkaarten gebruikt uit zowel 1928 als 1929. Voor 1950 zijn de peilkaarten gebruikt uit de periode 1949-1951 en voor 1960 uit de periode 1957-1962.
De horizontale nauwkeurigheid van alle bathymetrische gegevens ligt binnen de grootte-orde van de cellen (5m x 5m). De geschatte nauwkeurigheid van de vertikale bathymetrie waardes varieert tussen de verschillende periodes en neemt toe met de tijd. De oude standaarden streefde naar een nauwkeurigheid van 3 dm voor periode 1930 en 1950 en rond de 2 dm voor de periode 1960 tot 1970 (mond. med. Eric Taverniers). Dit ligt in de grootte- orde van de totale toegelaten standaard error van 25cm uit van der Wal & Pye (2003). De huidige bathymetrische opnames bereiken nauwkeurigheden rond de 1,5 dm (mond.med. Eric Taverniers).
Het Waterbouwkundig Laboratorium in Borgerhout leverde getijgegevens (nauwkeurigheid van ~2cm), die werden aangevuld met literatuurgegevens (Claessens & Meyvis 1994, Stessels, z.d.,). De gegevens uit Stessels vertonen een lagere nauwkeurigheid dan diegene aangeleverd door het WL en moeten dus met de nodige omzichtigheid gebruikt worden.
Materiaal en methode
Tabel 2.5. Beschikbare bathymetrie-gegevens (bron: Afdeling maritieme toegang) / Available bathymetrical data (source: Afdeling Maritieme Toegang).
Deelgebied Jaartal Verwachte nauwkeurigheid
1930 1950 3 dm 1960 1970 2 dm 1980-81 1990-91 Beneden Zeeschelde 2002-03 1,5 dm Boven Zeeschelde - Durme - Rupel -
Tabel 2.6. Beschikbare historische getijlocaties en periodes (bronnen: 1862: Stessels z.d.; 1888-1990: reeks
‘Overzichten van de tijwaarnemingen in het Zeescheldebekken’ van Claessens & Meyvis; 1990-2000: getijgegevens geleverd door Waterbouwkundig labo); Eu=euhalien, Meso=mesohalien, Oligo=oligohalien, Lang=zoet met lange verblijftijd, Kort=zoet met korte verblijftijd / Lang=zoet met lange verblijftijd, Kort=zoet met korte verblijftijd / Tidal stations and periods for which historical data are available; Eu = euhalinic, Meso = mesohaline,
Oligo = oligohaline, Lang = fresh water zone with long retention time, Kort = fresh water zone with short retention time
Rivier Locatie 1862-1863 1888-1895 1901-1910 1911-1920 1921-1930 1931-1940 1941-1950 1951-1960 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 Schelde Vlissingen x x x x X x x x x x x x Schelde Terneuzen x x x x X x x x x x x x Schelde Hansweert x x x x X x x x x x x x Schelde Bath x x x x X x x x x x x x Schelde Hedwigepolder Prosperpolder x x x x x x Schelde LilloLiefkenshoek x x x x X x x x x x x x Schelde Wilmarsdonk St.MarieKallosluis x x x x X x x x x x x x Schelde Antwerpen x x x x X x x x x x x x Schelde Hemiksem x x x x X x x x x x x x Schelde HingeneSchelle x x x x X x x x x x x x Schelde Temse x x x X x x x x x x x Schelde Driegoten x Schelde St.Amands x x x x x x Schelde Buggenhout x x x x X x x Schelde Dendermonde x x x x X x x x x x x x Schelde Schoonaarde x x x X x x x x x x x Schelde Uitbergen x x X x x x x x x Schelde Wetteren x x x x X x x X x x x x Schelde Melle x x x X x x X x x x Schelde Gentbrugge x x x x X x x X x x x Schelde Merelbeke x x Schelde Zwijnaarde x x Rupel Boom x x X x x X x x x x Durme Tielrode x x x X x x X x x x x Durme Hamme x X x x x x x Durme Waasmunster(sluis x Durme Waasmunster(brug) x x x x X x x X x x x x Durme Waasmunster(manta) x Durme Zele X x x x Durme Lokeren(P.P.7) X
Durme Lokeren(Oude Brug) x X x x
Durme Daknam x X x x X x x
Tabel 2.7. Recente jaarlijkse tijgegevens (bron: Waterbouwkundig labo Borgerhout) / Recent annual tidal data
Rivier Locatie Saliniteit 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Schelde Zandvlietsluis Meso x x x x x x x x x x x x
Schelde Kallosluis Meso x x x x x x x x x x x x
Schelde Antwerpen Meso x x x x x x x x x x x x
Schelde Schelle Oligo x x x x x x x x x x x x
Schelde Temse Oligo x x x x x x x x x x x x
Schelde St. Amands Lang x x x x x x x x x x x x
Schelde Dendermonde Lang x x x x x x x x x x x x
Schelde Schoonaarde Kort x x x x x x x x x x x x
Schelde Wetteren Kort x x x x x x x x x x x x
Schelde Melle Kort x x x x x x x x x x x x
Rupel Boom - . x x x x x x x x x x x
Rupel Walem - . . x x x x x x x x x x
Durme Tielrode - . x x x x x x x x x x x
Durme Waasmunster
Materiaal en methode
2.1.5 Historische biotische data
Langetermijngegevens voor biotische data zijn als dusdanig niet beschikbaar. Door via een ecotoopbenadering te werken hopen we hieraan tegemoet te komen. Goed afgebakende ecotopen geven immers zowel een fysische als ecologische realiteit weer (2.2.2).
Voor de reconstructie op macroschaal maken we gebruik van historische kaarten en luchtfoto’s in combinatie met de bathymetrische en getijgegevens. Voor analyses op mesoschaal baseren we ons op de gedigitaliseerde vegetatiekarteringen van de volledige Zeeschelde (1992 en 2003).
2.2 Methode
2.2.1 Georefereren kaartmateriaal en luchtfoto’s
Voor het historisch kaartmateriaal werd uitgegaan van analoge kaarten en van niet gegeorefereerde scans (voor een aantal kaartbladen van de gereduceerde kadasterkaart). Het georefereren van de kaarten gebeurde in ArcGis 9.0 met een eerste orde transformatie gebaseerd op 4 tot 8 goed gespreide referentiepunten. Als referentielaag werd zoveel mogelijk de topografische kaart van 2005 gebruikt. In de sterk gewijzigde zones moest soms teruggegrepen worden naar oudere topokaarten (1960, DG3 en DG2). Hoewel het aantal referentiepunten voor de kaarten relatief laag ligt in vergelijking met de adviezen van Onkelincx et al. (2004) bleek een hoger aantal op het zicht de voor dit project gewenste nauwkeurigheid niet veel te verhogen. Afwijkingen werden grotendeels door interpretatie en het gebruik van de referentielaag gecompenseerd.
De kaarten van Dépôt de la Guerre 2 en 3 waren op het INBO aanwezig als gegeorefereerde scans. De meeste luchtfoto’s werden alleen voorlopig gepositioneerd via de fit-to-display-procedure. De reeksen die werden weerhouden voor verdere analyse werden op dezelfde manier gegeorefereerd als het gereduceerd kadaster, maar het aantal referentiepunten lag hoger (12-20 punten).
2.2.2 Aanzet tot een ecotopenstelsel
De karakterisering van schorren gebeurt meestal aan de hand van vegetatiekarteringen en dus op basis van de soortensamenstelling van een bepaalde locatie. Historisch gezien is de soortensamenstelling echter zelden te achterhalen. Daarom werd geopteerd om gebruik te maken van een ecotopenstelsel. Een ecotoop wordt gedefinieerd als ‘een ruimtelijk eenheid die homogeen is qua (vegetatie-)structuur, successiestadium en de voornaamste abiotische factoren en antropogene invloeden die voor de biota van belang zijn’ (bv. Stevers et al., 1987). Terwijl bij het opstellen van vegetatietypes uitgegaan wordt van de soortensamenstelling, wordt bij de afbakening van ecotopen dus uitgegaan van een standplaatsbenadering (Runhaar, 1985). Ecosystemen worden zoveel mogelijk ingedeeld op basis van zogenaamde operationele standplaatsfactoren (o.a. vochttoestand, voedselrijkdom, zuurgraad, dynamiek, beheer en successiestadium). De relatie tussen standplaatsfactoren en vegetatiesamenstelling wordt gelegd in de vorm van een ecotooptypologie, die aangeeft welk type vegetatie kan worden verwacht bij een bepaalde combinatie van standplaatsfactoren. Gezien het grote belang van de fysische context waarbinnen getijdensystemen zich moeten ontwikkelen en waarbinnen eventuele herstelmaatregelen moeten gebeuren (bv. French en Reed, 2001) is een standplaatsbenadering sterk aangewezen. Een bijkomend voordeel van ecotopen in vergelijking met een vegetatietypologie is het feit dat inter- en sublitorale delen van het getijdengebied ook kunnen gekarakteriseerd worden.
Materiaal en methode
Een ingreep in het watersysteem zal leiden tot een verandering in de conditionerende en operationele factoren, wat op zijn beurt resulteert in een veranderende soortensamenstelling en vegetatie.
Het ecotopenstelsel is een hiërarchisch classificatiesysteem. Het bestaat uit een aantal niveaus van verschillende ruimtelijke en temporele dimensie. De klassegrenzen die onderscheiden worden op een hoger niveau blijven bestaan op de lagere niveaus. Naarmate het niveau gedetailleerder wordt, veranderen de indelingskenmerken van weinig veranderlijke en kwalitatieve naar veranderlijke en kwantitatieve factoren (Rademakers en Wolfert, 1994). Voor de vergelijking van de historische en actuele toestand van een bepaald ecosysteem is de hiërarchische opbouw van het ecotopenstelsel een dankbaar gegeven. De lagere, meer gedetailleerde hiërarchische niveaus, die historisch vaak niet meer te achterhalen zijn, kunnen gegeneraliseerd worden tot een hoger niveau dat wel reconstrueerbaar is. Bij vergelijking van de huidige situatie met de historische toestand wordt dus gewerkt op een hogere hiërarchische orde van het stelsel..
In principe worden in een hiërarchisch systeem alle mogelijke klassen van een variabele gecombineerd met de klassen van een andere variabele (Tabel 2.8). Dat is niet altijd zinvol, omdat sommige combinaties in praktijk niet zullen voorkomen. Bovendien zijn er een aantal variabelen die alleen bij een bepaalde combinatie van variabelen op een hoger niveau relevant zijn. Hydrodynamische variabelen zullen bijvoorbeeld zeer bepalend zijn voor de standplaats van de sub- en intertidale gemeenschappen, terwijl bij de vloeisystemen het landgebruik van doorslaggevend belang is.
Er zijn al verschillende terrestrische en aquatische ecotopenstelsels in Vlaanderen en Nederland ontwikkeld. Voor riviersystemen zijn er bijvoorbeeld het Rivier-Ecotopen-Stelsel (Rademakers en Wolfert, 1994), het Ecotopenstelsel van de Grensmaas (Van Looy en De Blust, 1998) en het Zoute Wateren Ecotopenstelsel van de Nederlandse zoute en brakke wateren (Bouma et al., 2005). Hoewel in elk van deze systemen overeenkomsten zijn met de Zeeschelde, is geen ervan geschikt om de Zeeschelde met haar unieke zoetwatergetijdegebieden volledig te typeren. Daarenboven worden de buitendijkse gebieden langs de Zeeschelde gekenmerkt door een aantal zeer typische historische landgebruiksvormen die in geen enkel van de vermelde stelsels aan bod komen. Het was dus noodzakelijk om een eigen ecotopenstelsel te ontwikkelen voor de Zeeschelde. De ecotoopafbakening wordt wel zoveel mogelijk afgestemd op de reeds bestaande systemen. Bij de historische analyse van de Westerschelde wordt gewerkt met het ecotopenstelsel van Bouma et al. (2005). Vooral voor de brakke zone, die zowel in de Westerschelde als de Zeeschelde voorkomt, moet uniformiteit nagestreefd worden zodat later uitspraken mogelijk zijn over evoluties in het volledige Schelde-estuarium.
De voorliggende aanzet tot ecotopenstelsel is opgesteld voor alle potentieel aan het getij onderhevige gebieden langs de Zeeschelde, de Durme en de Rupel. Naast de huidige buiten de winterdijk gelegen gebieden, omvat het dus ook de oude vloeisystemen waarbij de getijdenwerking geregeld werd door de mens (Intermezzo 2). Dokken en haveninfrastructuur die niet rechtstreeks aan getijdenwerking onderhevig zijn, worden niet meegenomen. De uitwerking van het ecotopenstelsel is gebeurd tot op een niveau dat informatief genoeg en toch haalbaar is voor kartering van de volledige Zeeschelde. Een meer gedetailleerde opdeling is ongetwijfeld mogelijk en nuttig voor verder onderzoek in deelgebieden van de Zeeschelde. Binnen de schorren wordt bijvoorbeeld geen onderscheid gemaakt tussen kleinere kreken, oeverwallen en komgronden, terwijl dit natuurlijk totaal verschillende standplaatsen zijn. Om het aantal onderscheiden ecotopen handelbaar te houden en gezien de schaal waarop de kartering hier diende te gebeuren achtten we dit echter niet zinvol binnen het huidige project. We beschouwen dit als een aanzet tot ecotopenstelsel omdat de ecologische invulling van de onderscheiden ecotopen, zoals die gebeurde voor het ZES-stelsel, nog grotendeels dient te gebeuren
2.2.2.1
Indelingskenmerken, klassen en klassegrenzen
Materiaal en methode
op de hogere hiërarchische niveaus ook doorwerken op de lagere niveaus, tenminste als de gecombineerde kenmerken in de praktijk ook voorkomen.
Niet voor alle potentieel belangrijke variabelen kunnen gebiedsdekkende historische gegevens verkregen worden of is de kwaliteit van de luchtfoto’s voldoende om de situatie correct te kunnen inschatten. Daarom beperken we ons voor de lange termijnevoluties tot die variabelen waarvoor dit wel binnen bepaalde grenzen mogelijk is: overstromingsduur, overstromingsfrequentie en saliniteit. De belangrijkste gegevensbronnen hierbij zijn de bathymetrie en de historische tijgegevens. In de Westerschelde konden heel wat geomorfologische karakteristieken zoals ribbelpatronen en verschillen in klei en zandgehaltes via de luchtfoto’s in kaart gebracht worden (de Jong, mondelinge mededeling). Daarvoor moeten de foto’s wel van goede kwaliteit en bij laag tij getrokken zijn.
De belangrijkste indelingskenmerken die gebruikt werden voor de Zeeschelde staan weergegeven in Tabel 2.8. Op lagere niveaus werden ook nog andere kenmerken gebruikt die besproken worden bij de ecotopen zelf.
Tabel 2.8 Indelingskenmerken gebruikt voor het ecotopenstelsel van de Zeeschelde; *zie tekst voor verklaring;
GLWS = gemiddeld laagwater bij springtij, GHWD=gemiddeld hoogwater bij doodtij, GHWS=gemiddeld hoogwater bij springtij) / Classification characteristics used for the ecotope system of the Zeeschelde; see text for further explanation;
GLWS = mean low water at spring tide, GHWD = mean high water at neap tide
Indelingskenmerk Klasse Klassegrens
Saliniteit en verblijftijd Mesohalien > 3 g Cl-/l
Oligohalien 0.3-3 g Cl-/l
Zoet lange verblijftijd* < 0.3 g Cl-/l Zoet korte verblijftijd* < 0.3 g Cl-/l
Diepte 1 Sublitoraal <GLWS Litoraal (slik) GLWS-GHWD Supralitoraal (schor) >GHWD Supralitoraal (Vloeisysteem) Variabel getijregime
Hoogwatervrij <5 x overspoeld per jaar of
binnendijks Diepte 2
Sublitoraal (diepte) Diep Meer dan 5 m onder GLWS
Matig diep 2 tot 5 m onder GLWS
Ondiep 2 m onder GLWS tot GLWS
Litoraal (overspoelingsduur ) Laag GLWS-75%
Middel 25-75% Hoog 0-25% Supralitoraal (overspoelingsfrequentie HW) Lage Pionierzone >80% Hoge Pionierzone 45-80% Schorzone < 45% Substraat Hard Zacht
Dynamiek Hoogdynamisch Goed ontwikkelde
ribbelpatronen Laagdynamisch Natuurlijkheid Natuurlijk Antropogeen Vegetatiestructuur/successiestadium Grasland Ruigte
